بررسی عددی و تجربی نفوذ پرتابه با سرعت بالا در کامپوزیت های مشبک استوانه ای

به دلیل افزایش بسیار زیاد توان محاسباتی در سال های اخیر، شبیه سازی های عددی به دلیل در نظر گرفتن مکانیزم های مختلف و پیچیده شکست، بیشترین سهم در طراحی سازه های کامپوزیتی را از آن خود کرده اند. با این حال مدلسازی دقیق و سه بعدی آسیب های ناشی از پدیده ضربه هنوز هم به عنوان چالشی جدی مطرح می باشد. در تحقیق حاضر از پیشرفته ترین روش مدل سازی المان محدود کامپوزیت ها (آباکوس - اکسپلیسیت)، جهت تعیین رفتار سازه های مشبک استوانه ای کامپوزیتی، هنگامی که تحت برخورد قرار می گیرند، استفاده شده است. بدین منظور برای مدلسازی پوسته و تقویت کننده ها از المان های جامد سه بعدی و جهت تعیین رفتار ماده، از مدل مادی وی یومت بر مبنای معیارهای آسیب پاک و هاشین(سه بعدی) استفاده شد. به دلیل عدم وجود معیارهای ذکر شده در نسخه های تجاری نرم افزار و اهمیت در نظر گرفتن چنین آسیب-هایی در مدلسازی عددی، معیارهای مذکور با استفاده از کدنویسی در محیط نرم افزار فرترن نوشته شدند و به این شکل تحلیل پدیده نفوذ در سازه های کامپوزیتی که با المان های جامد سه بعدی مدل شده اند به قابلیت نرم افزار اضافه گردید. نمودارهای تغییرات سرعت و نیروی پرتابه، گستردگی سطح خرابی و مکانیزم های مختلف شکست به عنوان نتایج گزارش شده اند. در این تحقیق به منظور اعتبار سنجی مدل از آزمون های تجربی استفاده شد. نتایج حاصل از شبیه سازی توافق بسیار خوبی را با نتایج تجربی نشان می دهند.